CN101370063B - 连续进纸扫描方法及连续进纸装置 - Google Patents

Abstract

连续进纸扫描方法及其连续进纸装置，该方法包括采用连续进纸机构和扫描机构，连续进纸机构的取纸滚轮和分纸滚轮正转，取纸滚轮从叠放纸张中取扫描件，然后由分纸滚轮分纸；该扫描件的前端到达扫描机构时，取纸滚轮停止转动，分纸滚轮继续正转，扫描机构的扫描滚轮转动取纸扫描；当扫描模组完成对该扫描件的扫描，扫描滚轮停止转动。本发明实现小型扫描仪的自动连续进纸，同时有效避免小型扫描仪连续进纸中出现的卡纸和扫描影像瑕疵缺陷，可合理保护照片等精致扫描件，防止被刮伤和有划痕。可实现与便携式扫描仪的良好对接和自动连续进纸，合理扩展便携式扫描仪的功能，能够实现无损伤、无卡纸的自动连续进纸，并便于扫描仪对扫描影像的处理。

Description

连续进纸扫描方法及连续进纸装置 

技术领域

本发明属于扫描技术和扫描装置技术领域，具体的涉及一种适用于小型扫描仪实现连续进纸控制的连续进纸扫描方法，以及可实现连续进纸的连续进纸装置。 

背景技术

扫描仪是目前广泛应用的电子输入设备，其关键部件包括一扫描模组和机械传动部。走纸式扫描仪因其机械传动部的结构简单，可以实现小型化设计，使之成为便于携带的扫描输入工具。走纸式扫描仪一般采用CIS(Contact ImageSensor，接触式影像感测器)相对于扫描仪机身静止，而扫描稿件相对于扫描仪机身运动的方式进行扫描。该方式尤其适用于体积较为小巧的便携式扫描设备，用于照片、票据、名片、卡片等小幅稿件的扫描。 

为追求该便携式扫描仪的小体积化设计，现有的便携式扫描仪均采用无自动连续进纸机构的结构设计，以省去进纸机构所增加的体积影响。该类扫描仪在扫描作业时，非常容易出现卡纸和划伤扫描件的扫描表面等事故。如果采用外置的连续进纸机构，由于该进纸机构的馈纸滚轮和扫描仪的扫描滚轮间无法保持相对一致的进纸速度，极易出现因分纸精度差而造成的多张扫描件一同进入扫描仪而使扫描仪卡纸，或者出现因扫描件前后进纸驱动速度差异而造成的影像变形错误或卡纸，对于照片类的扫描件，还极易刮伤照片的相纸表面。 

发明内容

本发明提供了一种连续进纸扫描方法及连续进纸装置，其通过连续进纸机构的取纸滚轮和分纸滚轮的协同动作完成扫描件的无损式自动连续进纸，消除了扫描卡纸和扫描影像变形等错误的缺陷。 

本发明采用的技术方案如下： 

一种连续进纸扫描方法，其特征在于该方法包括：采用一连续进纸机构和一扫描机构，该连续进纸机构包括：

一驱动马达，用于提供进纸动力； 

一取纸滚轮和一分纸滚轮，该取纸滚轮和分纸滚轮由驱动马达驱动； 

该扫描机构包括一扫描模组和一扫描滚轮； 

首先取纸滚轮和分纸滚轮正向转动，取纸滚轮从叠放的纸张中取扫描件，然后由分纸滚轮进行分纸；该扫描件的前端到达扫描机构时，取纸滚轮停止转动，分纸滚轮继续正转进纸，扫描机构的扫描滚轮转动取纸扫描；当扫描模组完成对该扫描件的扫描时，驱动马达驱动取纸滚轮和分纸滚轮再次正向转动进行新扫描件的取纸。 

所述取纸滚轮从叠放纸张的最底部取扫描件，待扫描端面为该扫描件的上端面。 

所述驱动马达正转时驱动取纸滚轮和分纸滚轮正向转动，驱动马达反转时，取纸滚轮停止转动，而分纸滚轮仍然正向转动进纸。 

所述驱动马达通过一齿轮组驱动取纸滚轮和分纸滚轮，该齿轮组包括一驱动连接取纸滚轮的单向齿轮机构和一驱动连接分纸滚轮的摆臂齿轮机构。 

所述连续进纸机构为一连续进纸装置，所述扫描机构为一便携式扫描仪，所述连续进纸装置的进纸方向的前端设置一连接端口，所述便携式扫描仪的前端设置一与之配合的对接端口，所述连续进纸装置通过连接端口实现与便携式扫描仪的电源共享和便携式扫描仪对所述驱动马达的控制连接。 

所述扫描模组开始扫描时，扫描滚轮和分纸滚轮的转速一致，所述扫描机构通过一扫描件侦测装置获得进纸和扫描完成信号。 

一种连续进纸扫描的连续进纸装置，其特征在于所述连接进纸装置包括： 

一取纸滚轮和一分纸滚轮，该分纸滚轮位于进纸方向的前端，取纸滚轮位于进纸方向的后端， 

一驱动马达，用于驱动分纸滚轮和取纸滚轮， 

一纸张托盘，用于存放扫描件， 

所述驱动马达通过传动装置驱动分纸滚轮和取纸滚轮，所述驱动马达正转时，驱动取纸滚轮和分纸滚轮正向转动，取纸滚轮从纸张托盘上叠放的扫描件最底部取纸，并由分纸滚轮实现单张扫描件的分送；所述驱动马达反转时，传动装置使取纸滚轮停止转动，分纸滚轮继续正向转动，分纸滚轮继续完成单张扫描件的分送。 

所述传动装置为一齿轮传动组，所述齿轮传动组包括一单向齿轮机构，所述驱动马达通过该单向齿轮机构驱动取纸滚轮。

所述传动装置为一齿轮传动组，所述齿轮传动组包括一摆臂齿轮机构，所述驱动马达通过该摆臂齿轮机构驱动分纸滚轮。 

所述连接进纸装置进一步包括一壳体，壳体的后端设置纸张托盘，纸装托盘的前端依次排列设置取纸滚轮和分纸滚轮。壳体的前端组成一可供便携式扫描仪置入的凹部，所述凹部内设置一提供驱动马达电源和控制信号的通用串行接口。 

该连续进纸扫描方法通过在扫描机构上增设一连续进纸机构，由扫描仪控制连续进纸机构的进纸和扫描机构的协同配合，连续进纸机构的驱动马达用于驱动取纸滚轮和分纸滚轮的动作，取纸滚轮可从叠放的纸张中取一扫描件，最佳的方式是最底部取一扫描件，该扫描件的扫描端面位于上表面，如此可避免取纸滚轮、分纸滚轮和扫描滚轮因打滑空转对该扫描端面的刮伤和磨损等问题。取纸滚轮所取得扫描件在取纸滚轮的作用下向分纸滚轮方向移动，在分纸滚轮的作用下实现分纸，即只有一扫描件可通过分纸滚轮馈送，防止多张扫描件同时进入造成卡纸。该取纸滚轮和分纸滚轮可分别弹性压纸垫和弹性分纸垫组合形成进纸和分纸动力，其之间的配合结构可采用常规进纸滚轮和分纸滚轮的结构。 

经过分纸滚轮馈进的扫描件的最前端在分纸滚轮的驱动下继续行进至扫描机构的扫描模组，当扫描机构的侦测装置侦测到该扫描件进入时，其发出一控制信号，此时驱动马达由正向转动改为反向转动，取纸滚轮在驱动马达的作用下停止其继续取纸的行为，避免了新的扫描件馈入而造成的卡纸问题。而分纸滚轮在驱动马达的作用下仍然正向转动，将扫描件的尾部仍与扫描滚轮一致的馈进速度输送扫描件，如此就有效的避免了二者馈进速度不一致所导致的扫描件损坏、扫描影像有拉伸和变形现象等不良后果。而在扫描机构的侦测装置侦测到该扫描件的尾部时，即对该扫描件的扫描完成时，该扫描件的进纸动作完成。驱动马达继续正向转动，从而驱使取纸滚轮进行新扫描件的取纸作业，形成一个循环。如此，该扫描方法可实现自动有序的连续进纸扫描。 

驱动马达的控制可由扫描仪内的常规控制模块一同完成，通过扫描仪的对接端口与连续进纸机构的连接端口连接，可实现扫描仪对连续进纸机构的控制，同时也可省去该连续进纸机构的电源接线，由该端口提供驱动马达电源。上述端口可采用各种USB通用串行接口。 

驱动马达对取纸滚轮和分纸滚轮的驱动可通过多种通用的驱动方式实现，最佳可采用一齿轮组，该齿轮组包含与取纸滚轮连接的单向齿轮机构和与分纸 滚轮连接的摆臂齿轮机构。单向齿轮机构在驱动马达正向转动时实现取纸滚轮的正向转动，而在驱动马达反向转动时，单向齿轮机构可实现取纸滚轮不发生反向转动，而是静止的。摆臂齿轮机构包括两分别位于两摆臂末端的传动齿轮，驱动马达的正向转动和反向转动可实现两摆臂交替的驱动分纸滚轮正向转动。 

该连接进纸装置可以作为独立的设备与便携式扫描仪配套使用，叠放的扫描件可放置在该连续进纸装置的纸张托盘上，取纸滚轮和分纸滚轮在驱动马达的作用下实现连续的自动取纸、分纸和进纸动作。驱动马达与取纸滚轮和分纸滚轮间的传动可通过传动装置实现，该传动装置可以为上述功能的齿轮组，也可以是其它可以完成该功能的其它传动机构。 

该连续进纸装置还可包括一壳体，而纸张托盘、取纸滚轮、分纸滚轮和驱动马达均设置在壳体内，扫描件的馈出端设置一扫描件出口，该端的壳体可以设计成一凹部，用于部分容纳便携式扫描仪的进纸端口，使便携式扫描仪与该连续进纸装置可以合理装配使用。该凹部内设置USB类的连接端口，并可与扫描仪上的对接端口实现通信和电连接。 

该连续进纸扫描方法可以实现小型扫描仪的自动连续进纸，同时有效的避免了小型扫描仪连续进纸中出现的卡纸和扫描影像瑕疵缺陷，并可合理保护照片等精致扫描件，防止其被刮伤和留下划痕。该连续进纸扫描装置可以实现与便携式扫描仪的良好对接和自动连续进纸操作，有效扩展了便携式扫描仪的功能，能够实现无损伤、无卡纸的自动连续进纸，并便于扫描仪对扫描影像的智能化处理。 

附图说明

图1是本发明连续进纸装置的一实施例的结构示意图； 

图2A是图1中连续进纸装置的内部结构示意图； 

图2B是图1中连续进纸装置的另一内部结构示意图； 

图3A是是本发明中驱动马达和传动装置的一实施例的结构示意图； 

图3B是图3A的另一状态结构示意图； 

图4A是本发明连续进纸装置的一实施例的应用结构示意图； 

图4B是图4A的另一应用结构示意图； 

图5A～图5D是本发明连续进纸扫描方法的不同实施状态示意图。 

具体实施方式

如图1绘示了连续进纸装置的结构，图2A和图2B为该连续进纸装置的内部结构示意图；该连续进纸装置100包括一外部的壳体110，在壳体110的前端由壳体壁形成一可供便携式扫描仪置入的凹部120，凹部120内还设置一USB连接端口130，该连续进纸装置100通过该连接端口130获得驱动马达的电力和控制讯息。在连续进纸装置100的内部设置有取纸滚轮150和分纸滚轮160，驱动马达170通过一齿轮组140驱动取纸滚轮150和分纸滚轮160，在壳体110的后端设置有纸装托盘180，可用于叠放扫描件。纸装托盘180的前端临近取纸滚轮150设置，分纸滚轮160更位于取纸滚轮150的前方。取纸滚轮150和分纸滚轮160的上滚轮面与纸张托盘180的端面接近水平，以便从叠放的纸张最底部取扫描件。与取纸滚轮150相配合完成取纸动作的组件为通用的弹性取纸垫(未在图中绘出)，与分纸滚轮160相配合完成分纸动作的组件为通用的橡胶弹性分纸垫(未在图中绘出)。弹性取纸垫和弹性分纸垫分别位于取纸滚轮150和分纸滚轮160的上方，其间形成扫描件通道。 

如图3A和图3B绘示了驱动马达和传动装置的一实施例的结构示意图，传动装置140为一齿轮传动组，其中的单向齿轮机构141装配在取纸滚轮150的一端，摆臂齿轮机构142位于分纸滚轮160的一端。单向齿轮机构141在驱动马达170正向转动时，其能够驱动取纸滚轮150正向转动进行取纸动作，而在驱动发达170反向转动时，其不能驱动取纸滚轮150转动，此时取纸滚轮150处于静止状态。摆臂齿轮机构142由一摆臂机构、摆臂机构的两摆臂上分别设置的第一传动齿轮1421和第二传动齿轮1422，以及套装在分纸滚轮160一端的分纸传动齿轮1423组成。 

如图3A中，驱动马达170正向转动，通过单向齿轮机构141带动取纸滚轮150正向转动，进行取纸动作，驱动马达170同时驱动摆臂齿轮机构142的第一传动齿轮1421和第二传动齿轮1422，此时第一传动齿轮1421与分纸传动齿轮1423啮合传动，使分纸滚轮160正向转动进行分纸。如此，通过驱动马达170的正向转动，可使该装置完成取纸和分子动作。 

如图3B中，驱动马达170反向转动，齿轮传动组反向驱动单向齿轮机构141，该单向齿轮机构141不再带动取纸滚轮150，而使取纸动作停止，防止了继续馈进纸张造成的扫描件卡纸问题。驱动马达170的反向转动使摆臂齿轮机构142的摆臂机构在控制角度内摆动，致使第二传动齿轮1422与分纸传动齿轮1423啮合传动，使分纸滚轮160继续正向转动进行分纸。 

图4A和图4B绘示了该连续进纸装置的使用实例结构示意图，该连续进纸 装置100与一便携式扫描仪200配合使用，该连续进纸装置100的整体外形为一矩形，其前端设置一可供便携式扫描仪200置入的凹部120，凹部120的底壁上设置一USB连接端口130，便携式扫描仪200的扫描件馈入端恰好与该凹部相配合，并且其扫描件馈入端的前端面上设置有对接端口201，该对接端口201与USB连接端口130可插接配合连接，供给连续进纸装置100的驱动马达电力和控制讯息。当然该连续进纸装置100上的USB连接端口130可设置在其它位置，其可以与便携式扫描仪200之间通过USB连接端口线实现连接。 

图5A绘示了该连续进纸扫描方法的第一状态结构示意图。连续进纸机构的取纸滚轮150和分纸滚轮160由一驱动马达通过齿轮传动装置驱动。在该连续进纸机构的左侧(即馈近纸的方向)设置有扫描机构，该扫描机构可以为便携式扫描仪，其所配置的扫描模组210位于扫描件运行通道的上方，扫描滚轮220用于支撑扫描件于扫描模组210的扫描区域。在扫描滚轮的馈纸方向前端还设置一侦测装置230，该侦测装置230可以为通用光电监测器等侦测元件，其目的是用于侦测扫描件的进入和馈出信息。首先，叠放扫描件190位于连续进纸机构的纸张托盘上，其扫描端面朝上，取纸滚轮150与叠放扫描件190最底部扫描件191的最前端相接触，驱动马达的正向转动通过单向齿轮机构驱动取纸滚轮150正向转动进行取纸作业，该取纸滚轮150与扫描件191的非扫描端面接触，在打滑空转时也不会对扫描端面造成损伤，保证了扫描件的品质，也不会造成扫描影像的瑕疵。 

图5B绘示了该连续进纸扫描方法的第二状态结构示意图。驱动马达的正向转动同时驱动了传动装置的单向齿轮机构141和摆臂机构142，从而使取纸滚轮150和分纸滚轮160同时正向转动。取纸滚轮150取扫描件191和其上的部分扫描件后向左馈进扫描件，分纸滚轮160与分纸垫的摩擦作用使单个的扫描件191通过，完成分纸功能。 

图5C绘示了该连续进纸扫描方法的第三状态结构示意图。扫描件191在取纸滚轮150和分纸滚轮160的共同作用下向左馈进至扫描机构，位于扫描模组210右侧的侦测装置230检测到扫描件191前端的馈入，通过控制模块向该扫描机构和连续进纸机构发出控制信号，使扫描滚轮220启动，同时扫描模组210开始扫描，连续进纸机构的驱动马达反向转动。驱动马达的反向转动使取纸滚轮150停止转动而分纸滚轮160仍正向转动完成分纸和馈进动作，则有效的杜绝了因取纸滚轮150不间断转动而造成的第二扫描件继续馈进出现卡纸的问题。 

同时该控制信号可控制分纸滚轮160和扫描滚轮220的馈纸速度保持一致， 如此可保证扫描过程的稳定性，并可消除因为二者馈纸速度不均匀造成的扫描影像拉伸等形变或损坏扫描件的问题。 

图5D绘示了该连续进纸扫描方法的第四状态结构示意图。当扫描件191经扫描机构完成扫描，扫描模组210右侧的侦测装置230检测到扫描件后端的馈入，向连续进纸机构发出控制信号，使驱动马达转为正向转动，取纸滚轮150继续取纸，进行下一个扫描循环。该连续进纸扫描方法使第一扫描件和第二扫描件之间保留一定的间距，更便于设计简洁的便携式扫描仪正确的识别单个的扫描件。 

本发明采用分立或配合设置的连续进纸机构能够实现小型扫描仪的纸张连续馈入，并消除了现有扫描机构所存在的卡纸、影像变形、扫描件刮损等诸多不利问题，可用于和现有便携式扫描仪的配套使用，提高扫描质量和扫描效率。

Claims (9)

1.一种连续进纸扫描方法，其特征在于该方法包括：采用一连续进纸机构和一扫描机构，该连续进纸机构包括：

一驱动马达，用于提供进纸动力；

一取纸滚轮和一分纸滚轮，该取纸滚轮和分纸滚轮由驱动马达驱动；

其中，所述驱动马达正转时驱动取纸滚轮和分纸滚轮正向转动，驱动马达反转时，取纸滚轮停止转动，而分纸滚轮仍然正向转动进纸；

该扫描机构包括一扫描模组和一扫描滚轮；

首先取纸滚轮和分纸滚轮正向转动，取纸滚轮从叠放的纸张中取扫描件，然后由分纸滚轮进行分纸；该扫描件的前端到达扫描机构时，取纸滚轮停止转动，分纸滚轮继续正转进纸，扫描机构的扫描滚轮转动取纸扫描；当扫描模组完成对该扫描件的扫描时，驱动马达驱动取纸滚轮和分纸滚轮再次正向转动进行新扫描件的取纸。

2.根据权利要求1所述的连续进纸扫描方法，其特征在于所述取纸滚轮从叠放纸张的最底部取扫描件，待扫描端面为该扫描件的上端面。

3.根据权利要求1所述的连续进纸扫描方法，其特征在于所述驱动马达通过一齿轮组驱动取纸滚轮和分纸滚轮，该齿轮组包括一驱动连接取纸滚轮的单向齿轮机构和一驱动连接分纸滚轮的摆臂齿轮机构。

4.根据权利要求1所述的连续进纸扫描方法，其特征在于所述连续进纸机构为一连续进纸装置，所述扫描机构为一便携式扫描仪，所述连续进纸装置的进纸方向的前端设置一连接端口，所述便携式扫描仪的前端设置一与之配合的对接端口，所述连续进纸装置通过连接端口实现与便携式扫描仪的电源共享和便携式扫描仪对所述驱动马达的控制连接。

5.根据权利要求1述的连续进纸扫描方法，其特征在于所述扫描模组开始扫描时，扫描滚轮和分纸滚轮的转速一致，所述扫描机构通过一扫描件侦测装置获得进纸和扫描完成信号。

6.一种连续进纸扫描的连续进纸装置，其特征在于所述连接进纸装置包括：

一取纸滚轮和一分纸滚轮，该分纸滚轮位于进纸方向的前端，取纸滚轮位于进纸方向的后端，

一驱动马达，用于驱动分纸滚轮和取纸滚轮，

一纸张托盘，用于存放扫描件，

所述驱动马达通过传动装置驱动分纸滚轮和取纸滚轮，所述驱动马达正转时，驱动取纸滚轮和分纸滚轮正向转动，取纸滚轮从纸张托盘上叠放的扫描件最底部取纸，并由分纸滚轮实现单张扫描件的分送；所述驱动马达反转时，传动装置使取纸滚轮停止转动，分纸滚轮继续正向转动，分纸滚轮继续完成单张扫描件的分送。

7.根据权利要求6所述的连续进纸装置，其特征在于所述传动装置为一齿轮传动组，所述齿轮传动组包括一单向齿轮机构，所述驱动马达通过该单向齿轮机构驱动取纸滚轮。

8.根据权利要求6所述的连续进纸装置，其特征在于所述传动装置为一齿轮传动组，所述齿轮传动组包括一摆臂齿轮机构，所述驱动马达通过该摆臂齿轮机构驱动分纸滚轮。

9.根据权利要求6所述的连续进纸装置，其特征在于所述连接进纸装置进一步包括一壳体，壳体的后端设置纸张托盘，纸装托盘的前端依次排列设置取纸滚轮和分纸滚轮；壳体的前端组成一可供便携式扫描仪置入的凹部，所述凹部内设置一提供驱动马达电源和控制信号的通用串行接口。

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